Hej Jag heter Ragnvald Strömhage. Svavelväte H2S

Transkript

1 Hej Jag heter Ragnvald Strömhage. Gick till sjöss i april1959 och var den första Sjöingenjörsklassen ut från Kalmer Har spenderat större delen av mitt yrkes liv i Stena. Har jobbat 37 år i Stena varav 36 som Chief. C.a 10 år på varv, varav 8 i Polen. Svavelväte H2S svavelväte, vätesulfid, färglös, mycket giftig gas, kemisk formel H2S. Svavelväte bildas i ruttna ägg och luktar som sådana. Gasen kondenserar vid -60,3 C till vätska, som fryser vid -85 C. Luftblandningar med 4 44 % svavelväte är explosiva. Ren gas exploderar spontant vid temperaturer över 260 C. Gasen är lika giftig och farlig som vätecyanid. Svavelväte avtrubbar snabbt luktsinnet; förgiftade personer märker inte dess doft innan farliga halter nås. I naturen bildas svavelväte bl.a. genom förruttning av organiskt material. Andra källor är vulkaner, sumpmarker samt naturgas- och svavelkällor. Industriellt utnyttjas svavelväte främst som råvara för framställning av svavel och svavelsyra. Gasen utvinns bl.a. ur naturgas.

2 Hygienskt gränsvärde för svavelväte är 10 ppm. Men det på går diskussioner i EU om att sänka det till 5 ppm eller ännu lägre. Fysiologisk reaktion: 10 ppm Ögon irritation börjar ppm Svag konjunktivit (ögon irritation) och andnings irritation efter 1 timmes exponering 100 ppm Hosta, ögon irritation, förlorad känsel och lukt efter 2-15 minuter. Ändrad andning, smärta i ögonen och sömnighet efter 2-15 minuter följs av strup irritation efter 1 timme. Flera timmars exponering resulterar i gradvis ökad skärpa av dessa symtom och död kan inträffa inom 48 timmar ppm Noterad konjunktivit (ögon irritation) och irritation i luftvägarna efter 1 timmes exponering ppm Medvetslöshet och trolig död inom 30 minuter till 1 timme ppm Snabb medvetslöshet, upphörande av andning och död ppm Medvetslöshet omedelbart, med tidigt upphörande av andning och död på några minuter. Döden inträffar troligen, även om personen kommer ut i frisk luft omedelbart För att undvika obehag, bör (8 timmar) tids vägd medeltals koncentration av svavelväte inte överstiga 10 ppm

3 Anaeorba bakteriern är det som förorsakar uppkomst av svavelväte. Vid nedbrytning tar det bundna syre i avfallet slut. Då startar dessa bakterier i en väldigt smal del av avlagringarna ovanför vätske nivån att producera svavelväte. Många metoder har provats och det finns en hel del patent på området men inga av dessa metoder har nått någon kommeriselt genom brott. Detta betyder att de inte fungerar så bra. I avloppssystem bildas sulfate (kemisk förening mellan svavel och (endast) ett annat ämne), av organiskt material, det är de delar som krävs för svavelväte produktion. Ett ytterligare villkor är nödvändiga. Minskningen av sulfat till sulfid kan endast ske under anaeroba förhållanden. I avsaknad av löst syre, kväve som kan ge syrgas för bakterier och kan därmed förhindra att septiska förhållanden utvecklas. Detta sker vid nedbrytning av organiskt material i syrefri miljö. Sulfiden kan sedan avgå från avloppsvattnet i form av svavelväte som är en giftig, korrosiv och obehagligt luktande gas. Problemet skall hänföras till den nedbrytning i det organiska avfallet som aktiva mikrober genomför och som i denna process ombildar svavelväte till svavelsyra (H2SO4) och andra metaboliska substanser. Oxidering av svavelväte är en komlex serie av reaktioner som har många parametrar speciellt bakterien Thiobacilli, varje bakterie har sin egen växtkraft vid ett givet ph värde En del Thiobacilli kan leva i lösning up till 7% av H2SO4 vid (ph c:a 0.2) Avloppsvatten innehåller bakterier, När all "syre" som tillhandahålls av nitrat anjoner har förbrukas av fakultativt anaeroba bakterier, kommer processen att vara strikt anaeroba. Detta är ett tillstånd som kan utvecklas i reningsverk, eftersom många typer av bakterier förekommer som snabbt konsumera löst syre och "syre från nitrat. Men om avloppet är delvis fyllt, vattenytan utsätts för luft och absorberar syre avstannar processen.

4 Absorptionshastigheten är långsam och bakterierna kan minska det till koncentrationer av några tiondelar av en mg / l, eller ibland bara några hundradels. Fortfarande, där löst syre eller nitrat är närvarande kan det inte bli någon minskning av sulfat. Ett skikt av slem finns på rörväggen i en kloak, väldigt tunn när strömmen är snabb, men en millimeter eller mer i tjocklek då den är långsamt. Det slemskikt är platsen för intensiva mikro-biologiska åtgärder, och det är här som anaeroba förhållanden utvecklas och att sulfat minskar och svavelväte produktion kan äga rum. Det finns ofta en aerob (syrehaltiga) zon i slem lagret där det är i kontakt med det strömmande avloppsvattenet. I ett typiskt fall kan en aerob zon uppstå i slemlager till ett djupgående på endast 0.1mm, men det kan vara djupare om strömmen innehåller flera mg / l upplöst syre. Anaeroba bakterier finns där, särskilt arten Desulfovibrio desulfuricans. Lite syre startar den reaktion som producerar svavelväte,i en hastighet som bestäms av hur mycket näringsämnen son finns i den diffusa i zonen. Svavelväte sprids utåt från slemlageret, allt det som oxideras i zonen är anaerob och det flyr i avloppsflödet. Den koncentration som produceras i flödet, är dock liten. I tryckavloppsnät där stillastående tiden är längre än, säger 10 minuter, kan det finnas en betydande svavelväte uppbyggnaden och även där är rent anaeroba förhållanden mest sannolika. Detta kan ibland också uppstå där orimligt stora våta pumpbrunnar behåller avloppsvatten under lång tid.

5 Svavelväte reducering med kemikalier Kalciumnitrat finns som flytande går under namnet Nuitrox 45% lösning men är i verkligheten Norgesalpeter. Ferronitrate är en annan kemikalie som provats i färjebranschen med negativt resultat. Kemikalier typ Nuitrox och Ferronitrate järnnitrate har använts och används fortfarande för att reducera svavelväte. Har provats i många Kommuner och Färjor till höga kostnader. 3-5 kr/kg. Går c:a 0,5kg /m3. Följer Oljepriset. 100 kg Kalciumnitrate tar ner Svavelväte från c: 1500 ppm till kanske 50 ppm i 200 m3 avloppsvatten, till en kostnad av kr/dygn. Problemet för Färjorna har varit att de börjat på så hög ( ppm) nivå och därför inte kommit ner till gränsvärdet innan det pumpat iland avloppsvattnet till kommunernas avloppssystem.

6 Svavelväte reducering med Ozon Byte av en giftig gas till en annan giftig gas. Ozon tar bort symtomen av svavelväte men inte orsaken och detta sker bara i pumpbrunnen inte i avloppsnätet. Olika gränsvärden gäller beroende på hur lång tid man utsätts för ämnet. Gränsvärdet för Ozon är 0,1 ppm under en hel arbetsdag (8 timmar) och högst 0,3 ppm under 15 minuters referensperiod. Ozon, O3, är en gas bestående av tre syreatomer per molekyl. Teknisk användning Ozon är kemiskt sett mycket aggressivt och har en relativt stor teknisk användning. Ett problem med teknisk användning av ozon är gasens instabilitet. Den måste därför tillverkas på plats. Ozon används ibland för att ta bort lukt. Användning för H2S Desinfektion av luft och vatten, genom att ozonet dödar mögelsporer, bakterier och mikroorganismer.

7 LuftSpolning av tryckavloppsledningar Luftspolning av tryckavloppsledningar har utprovats som ett alternativ till kemikaliedosering med kalciumnitrat (Nutriox) för att förhindra svavelvätebildning i avloppsnätet. Det är i grund och botten en enkel teknik där luftinblåsning sker med hjälp av en kompressor som installeras i avloppspumpstation uppströms tryckledning där svavelvätebildning är ett problem. Syftet med luftspolningen är att tömma tryckledningen på spillvatten. På detta sätt förväntas uppehållstiden för spillvattnet i tryckledningen minska samtidigt som de sulfidbildande mikroorganismerna i ledningen får ett betydligt tuffare liv. Hypotetiskt skapar luftspolningen en luftkudde som trycker spillvattnet i tryckledningen framför sig samtidigt som biofilm och sediment rivs loss. Tekniken att regelbundet spola ur tryckavloppsledningar med luft har utprovats i ett antal försöks- och fullskaleanläggningar i Luleå och Västerås. Fullskaleförsök visar att luftspolning som teknik för bekämpning av svavelväte i avloppsnät är ett realistiskt och fungerande alternativ. Förutom att förhindra svavelvätebildning, kan luftspolningen minska gångtider och därmed livslängd på pumpar samt bibehålla ledningens kapacitet. Dessutom är luftspolning klart ekonomiskt fördelaktig jämfört med dosering med kalciumnitrat. Luftspolningstekniken har dock tydliga begränsningar, som då tryckavloppsledningen har flera tydliga höjdpunkter och svackor samt luftare som inte kan stängas utan risk för ledningens funktion. För att framgångsrikt nyttja luftspolningstekniken krävs således att ledningssträckans hydraulik är känd samt att ledningens dimension och profil är lämplig. Fortsatta studier bör inriktas på att teoretiskt beskriva vad som händer i ledningen när denna luftspolas. Möjligheten att reglera luftspolningsintervallen utifrån behovet bör utvecklas. Luftspolning nämns i D.R Pomeroys broschyr från 40 talet.

8 Svavelväte reducering i Färjor och avfallskvarnar Kemikalier typ Kalciumnitrat (Norgesalpeter) och Järnnitrat har använts och användes fortfarande för att reducera svavelväte. Dock inte i Färjor längre. Men en hel del kommuner använder detta. Avfallskvarnar i Färjor. Det är en mycket bra arbetsmiljölösning för besättningen, då det blöta avfallet försvinner och med det de problem som uppstår då flugor och annat försvinner. Detta tycker hälsovårdsmyndigheterna är bra. Alla Färjerederier i Stockholm har provat kemikalier med negativt resultat. I Stockholm finns en straffavgift för (H2S) svavelväte nivåer. Man måste komma under 25 ppm för att slippa betala avgiften. Alla färjeredare använder avfallskvarnar, men det accelererar svavelväte (H2S) produktionen. I en förlängning med städer som är positiva till att producera Biogas måste man finna en ekonomisk lösning för att förse avloppsreningsverken med det som behövs för att producera Biogas. De kommuner som tänkt till och vill spara skattebetalarnas pengar har tillåtit att avfallskvarnar installeras i privata hushåll, t.ex. Stockholm. För dessa kommuner är vår lösning mycket bra eftersom råmaterial för Biogas kommer direkt till avloppsreningsverket utan svavelväte (H2S). En positiv bieffekt är att BOD (Biochemical Oxygen Demand) värden minskar kraftigt. Vi har i inte mätt detta mer än en gång men då reducerade vi BOD värden 3 4 ggr på 12 timmar.

9 Med Peak Oil framför oss måste vi ta tillvara alla möjligheter att producera Biogas av det Råmaterial som finns tillgängligt. Det måste göras på ett kostnadseffektivt sätt och inte som en nollösning som det tyvärr är i en del kommuner. Monterar vi (H2S) svavelreducering i alla pumpstationer kommer behovet av luftningsbassänger på reningsverken att minska kraftig, eller helt försvinna. Frätskadorna på avloppsledningarna försvinner, vilket idag är en mycket hög underhållskostnad för kommunerna. Vid nybyggnation av hyres- och bostadsrätter installeras på många håll en uppsamlingstank för avfallet, toalett och avfallskvarnar. Med vår lösning kommer svavelväte (H2S) halten att helt att elimineras och avfallet kan pumpas direkt till Biogasproduktion. Vi reducerar svavelväte med en patenterad metod som innebär att vi tillsätter det syre som gör att de anaeroba bakterier slutar producera svavelväte. EGEA erbjuder ett energieffektivt sätt att reducera svavelväte från nivåer kring 2000 ppm till under 10 ppm. Inga kemikalier används ergo inga transporter med kemikalier, detta leder till minskad bränsleåtgång, mindre uppkomst av C02 samt ingen arbetsinsats av personal. Dessutom är processen fokuserad till platsen för uppkomsten av svavelvätet vilket genererar direktpåverkan istället för intermittent. Inga frätskador på avloppsnätet. Vid långa avloppsledningar är det bra att reducera svavelvätet vid källan eller så nära som möjligt, t.ex. pumpstationen. Bildandet av svavelväte inleds efter c:a 10 minuter i stillastående kulvert eller tank. Svavelväte är mycket frätande på cement och stål. Detta börjar bli mer betydelsefullt när inte enbart restauranger, hotell, sjukhus etc använder avfallskvarnar, utan även privata hushåll, vilket ökar BOD (Biological Oxygen Demand) som medför att H2S produktionen ökar analogt. Detta faktum har vi konstaterat på ett flertal passagerarfärjor som alla använder avfallskvarnar. Om syre tillsätts så startar inte svavelväteproduktionen och vid pumpning till land, uppfylls mottagarsystemens normer. Vilket idag oftast ligger kring 10 ppm